最近經(jīng)常有朋友問到閾值電壓的問題，今天為大家?guī)淼拈撝惦妷旱闹R分享，為大家詳細講解閾值電壓是什么意思，希望能夠為大家?guī)韼椭?

        一、閾值電壓的定義

        閾值電壓：若在一定的偏置電壓下，溝道(反型層)內(nèi)的載流子濃度與襯底載流子濃度相等，則認為此時的偏置電壓為閾值電壓。通常將傳輸特性曲線中輸出電流隨輸入電壓改變而急劇變化轉(zhuǎn)折區(qū)的中點對應(yīng)的輸入電壓稱為閾值電壓。在描述不同的器件時具有不同的參數(shù)。如描述場發(fā)射的特性時，電流達到10mA時的電壓被稱為閾值電壓。

        比如常見的mos管，當器件由耗盡向反型轉(zhuǎn)變時，要經(jīng)歷一個si表面電阻濃度等于空穴濃度的狀態(tài)，此時器件處于臨界導通狀態(tài)，器件的柵電壓定義為閾值電壓，它是MOSFET的重要參數(shù)之一;如描述場發(fā)射的特性時，電流打到10mA時的電壓被稱為閾值電壓。

        二、閾值電壓影響因素

        一個特定的晶體管的閾值電壓有很多影響因素，比如背柵的摻雜，電介質(zhì)的厚度，柵極材質(zhì)和電介質(zhì)中的過剩電荷。

        1、背柵的摻雜

        backgate的摻雜是決定閾值電壓的主要因素。如果背柵摻雜越多，它的反轉(zhuǎn)就越難。如果想要反轉(zhuǎn)就要更強的電場，閾值電壓就上升了。MOS管的背柵摻雜能通過在介電層表面下的稍微的implant來調(diào)節(jié)。這種implant被叫做閾值調(diào)整implant(或Vt調(diào)整implant)。如果implant是由受主組成的，那么硅表面反轉(zhuǎn)就更難，閾值電壓因此會升高。如果implant是由受主組成的，那么硅表面反轉(zhuǎn)會更容易，閾值電壓降低。如果注入的donors夠多，硅表面實際上就反向摻雜了。所以，在零偏置下就有了一薄層N型硅來形成永久的溝道。隨著柵極偏置電壓的升高，溝道變得越來越強的反轉(zhuǎn)。隨著柵極偏置電壓的下降，溝道變的越來越弱，最后消失了。這種NMOS管的閾值電壓實際上是負的。這樣的晶體管稱為耗盡型NMOS。

        2、電介質(zhì)

        電介質(zhì)在決定閾值電壓方面起了重要性作用。厚電介質(zhì)由于比較厚而削弱了電場。所以厚電介質(zhì)使閾值電壓升高，而薄電介質(zhì)使閾值電壓降低。理論上來講，電介質(zhì)成分也會改變電場強度。但實際情況來講，幾乎所有的MOS管都用純sio2作為gate dielectric。這種物質(zhì)可以以極純的純度和均勻性生長成特別薄的薄膜;其他物質(zhì)跟它都不能比。

        3、柵極的物質(zhì)成分

        柵極的物質(zhì)成分對閾值電壓也會有所影響的。當GATE和BACKGATE短接時，電場就施加在gate oxide上。這主要是因為GATE和BACKGATE物質(zhì)之間的work function差值引起的。幾乎所有數(shù)實際應(yīng)用的晶體管都用重摻雜的多晶si作為柵極。改變多晶硅的摻雜程度就能控制它的work function。

        4、介電層與柵極界面上過剩的電荷

        GATE OXIDE或氧化物和硅表面之間界面上過剩的電荷也會影響閾值電壓。這些電荷中有離子化的雜質(zhì)原子，捕獲的載流子，或結(jié)構(gòu)缺陷。電介質(zhì)或者是它表面捕獲的電荷會影響電場并進一步影響閾值電壓。如果被捕獲的電子隨著時間，溫度或偏置電壓而變化，那么閾值電壓也會隨之變化。

        以上就是關(guān)于閾值電壓是什么全部內(nèi)容分享，我們還拓展了閾值電壓影響因素的內(nèi)容，希望能夠解決各位心中的疑惑。宇凡微提供8位單片機，專注于單片機應(yīng)用方案開發(fā)，為廣大電子廠家提供更多新穎的電子產(chǎn)品單片機方案!